高中化学守恒法

高中化学不得不学会的守恒法所谓守恒，就是指化学反应的过程中，存在某些守恒关系如质量守恒等。

应用守恒关系进行化学解题的方法叫做守恒法。

守恒法解题是化学解题的典型方法之一，是常用的、重要的解题技巧。

化学计算中常用到的守恒法有得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒、物料守恒。

应用守恒法解题，可使问题的化学内在关系更简捷地展现出来，简化解题过程，尤其是在解选择题时，可节省做题时间，提高解题速率。

一、原子守恒例1：将0.8molCO2完全通入1L1mol/LNaOH溶液中充分反应后，所得溶液中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比为（）A、3：1B、2：1C、1：1D、1：3解析：如根据化学反应方程式来进行计算，就必须先写出涉及到的两个化学反应方程式，然后再列方程组求算，很繁琐。

我们可以换个角度考虑问题，因为反应前后质量守恒，原子的种类及数目不会改变，所以在反应中钠离子与碳原子守恒。

假设NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为X、Y，则根据碳原子守恒有X+Y＝0.8mol,根据钠原子守恒有X+2Y＝1mol，解之得X＝0.6mol、Y＝0.2mol故X：Y＝3：1,选A。

例2：将一定量NaOH与NaHCO3的混合物A，放在密闭容器中加热，充分反应后生成气体V1L（V1≠0）.将反应后的固体残渣B与过量盐酸反应，又生成CO2 V2L（气体体积在标况下测定）则（1） B的成分是（）A、Na2CO3与NaOHB、Na2CO3与NaHCO3C、Na2CO3D、NaOH（2）A中 NaOH与NaHCO3共多少摩尔？NaOH与NaHCO3物质的量之比为多少？解析：对于（1）由题知固体加热产生的气体体积不为零，则可说明有CO2生成，即碳酸氢钠过量，因此所得固体只有碳酸钠。

对于（2），因固体只有碳酸钠则根据钠离子守恒可知，n(NaOH) ＋n(NaHCO3) ＝2n(Na2CO3)=2V2/22.4.又知经过充分反应后，碳酸氢钠中所含的碳元素全部被转化为二氧化碳，则由碳守恒可知n(NaHCO3) ＝n(CO2) ＝(V1＋V2)/22.4,n(NaOH) ＝2V2/22.4－(V1＋V2)/22.4＝(V2－V1)/22.4 .n(NaOH)/ n(NaHCO3)＝(V2－V1)/ (V1＋V2)二、质量守恒例3：已知Q与R的摩尔质量之比为9：22，在反应X＋2Y＝2Q＋R中，当1.6克X与Y完全反应后，生成4.4克R，则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为（）A、46：9B、32：9C、23：9D、16：9解析：已知Q与R的摩尔质量比为9：22，结合方程式可以知道，反应生成的Q和R的质量比为18：22，也就是1.6克X与Y完全反应后，生成了4.4克R，同时生成了4.4×18÷22=3.6克Q，消耗Y的质量为3.6+4.4-1.6=6.4克。

守恒法守恒法:化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。

质量守恒法例一：1500C 时，碳酸铵完全分解产生气态混合物，其密度是相同条件下氢气密度的多少倍？例二：往100 mL 溴化亚铁溶液中缓慢通入2.24 L(标准状况)氯气，反应完成后溶液中有31的溴离子被氧化成溴单质。

求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度。

例三：向100 ml 水中投入K 和Al 共15 g 充分反应后，剩余金属为1.8 g(1）计算放出H 2多少升（标准状况下）(2）过滤出未反应的金属，向滤液中逐滴加入4 mol/L 的H 2SO 4溶液，生成沉淀的最大值是多少，此时消耗H 2SO 4溶液的体积是多少？(3）生成沉淀后，再加入H 2SO 4溶液使沉淀刚好完全溶解，此时消耗H 2SO 4溶液的体积是多少？元素守恒法例一：有一在空气中放置了一段时间的KOH 固体，经分析测知其含水2.8%、含K 2CO 337.3% 取1g 该样品投入25ml,2mol/L 的盐酸中后，多余的盐酸用1.0mol/L KOH 溶液30.8ml 恰好完全中和，蒸发中和后的溶液可得到固体电荷守恒法例一：在Na 2SO 4和K 2SO 4的混和溶液中，如果[Na +]=0.2mol/L ，[SO 42-]=xmol/L ，[K +]=y mol/L ，则x 和y 的关系是2-的浓例二：在硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合溶液中，当S O4度为0.20 mol / L时，加入等体积0.20 mol / L的KOH溶液，使生成的白色沉淀恰好完全溶解，那原溶液中K+浓度是例三：将 3.48 g Fe3O4完全溶解在100mL 1.00 mol/L 的H2SO4(aq) 中，然后加入K2Cr2O7(aq)25.00 mL恰好使Fe2＋全部转化为Fe3＋且Cr2O 2全部7转化为Cr3＋则K2Cr2O7的物质的量浓度为？电子得失守恒法例一：将纯铁丝5.21克溶于过量稀盐酸中，在加热条件下，用2.53克KNO3去氧化溶液中亚铁离子，待反应后剩余的Fe2+离子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化，写出硝酸钾和氯化亚铁完全反应的方程式将5.1 g镁和铝投入500 ml 2 mol/L的盐酸中，生成氢气0.5 g，金属完全溶解：再加入4 mol/L的NaOH溶液，(1)若要使生成的沉淀最多，则应加入NaOH溶液的体积是多少？生成沉淀的质量最多是多少质量守恒或电荷守恒与电解质溶液的相关知识结合。

守恒法就是利用物质变化过程中某一特定的量固定不变而进行计算或推理的解题方法。

一、元素守恒
在一些复杂的化学变化过程中，虽然发生的化学反应很多，但某些元素的浓度、质量等始终没有发生变化，整个过程中元素守恒。

例1、已知：
、。

将三种物质放在密闭的容器中，在150℃条件下用电火花引燃后，容器内压强变为0，由此得出原混合物中的物质的量之比为（）
A.
B.
C.
D.
解析：此题涉及多个反应的化学方程式，而且没有给出数据，如果列出所有的化学方程式进行计算，非常复杂。

根据反应后容器内压强变为0，可知反应后容器内无气体；根据元
素守恒，在150℃的条件下，三种物质全部反应完时，最后以和的形式存在，可发生以下总反应：
恰好完全反应时，，过量时也符合题目要求，故答案为C、D。

二、质量守恒
在化学反应中，参加反应的反应物的总质量等于反应后生成物的总质量，反应前后质量不变。

例2、已知：，把和
的混合物溶于水制成溶液，其中的质量为，如果把这种混合物加热至恒重会失重多少？解析：和加热都变成了，根据溶液中的质量守恒可以计算出的质量为：
失重：。

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高中化学三大守恒定律
高中化学三大守恒定律，一般是指
1、电荷守恒
溶液呈电中性，阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数电量相对。

例：NaHSO3溶液，
c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HSO3-）+2c（CO3 2-）
2、物料守恒
NaHCO3溶液，c（Na+）=c（HCO-）+c（CO3 2-）+c（H2CO3）
3、质子守恒
Na2CO3溶液
c（OH-）=c（H+）+c（HCO3-）+2c（H2CO3）
NaHCO3溶液
c（H+）=c（OH-）+c（CO3 2-）-c（H2CO3）
扩展资料：
例一：在NaHCO3中，如果HCO3-没有电离和水解，那么Na+和HCO3-浓度相等。

现在HCO3-会水解成为H2CO3，电离为CO32-（都是1：1反应，也就是消耗一个HCO3-，就产生一个H2CO3或者CO32-），那么守恒式中把Na+浓度和HCO3-及其产物的浓度和画等号（或直接看作钠与碳的守恒）：
即c(Na+) == c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3)
例二：在0.1mol/L的H2S溶液中存在如下电离过程:（均为可逆反应）
H2S=(H+) +(HS-)
(HS-)=(H+)+(S2-)
H2O=(H+)+(OH-)
可得物料守恒式c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)==0.1mol/L, （在这里物料守恒就是S 元素守恒--描述出有S元素的离子和分子即可）。

浅谈守恒法在高中化学计算中的应用化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。

守恒的实质：利用物质变化过程中某一特定的量固定不变而找出量的关系，基于宏观统览全局而避开细枝末节，简化步骤，方便计算。

通俗地说，就是抓住一个在变化过程中始终不变的特征量来解决问题。

目的是简化步骤，方便计算。

下面我就结合例题列举守恒法在化学计算中常见的应用。

一、质量守恒化学反应的实质是原子间重新结合，质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液或浓缩溶液（溶质难挥发）过程中，溶质的质量不变。

利用质量守恒关系解题的方法叫“质量守恒法”。

1 利用化学反应过程中的质量守恒关系解化学计算题例1：将NO 2、O 2、NH 3的混合气体26.88 L 通过稀H 2SO 4后，溶液质量增加45.7 g ，气体体积缩小为2.24 L 。

将带火星的木条插入其中，木条不复燃。

则原混合气体的平均相对分子质量为（气体均在标准状况下测定）A ．40.625B ．42.15C ．38.225D ．42.625[解析]将混合气体通过稀H 2SO 4后，NH 3被吸收。

NH 3+H 2O==NH 3·H 2O 2NH 3·H 2O+H 2SO 4==(NH 4)2SO 4+2H 2O而NO 2和O 2与水接触发生如下反应：3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO 反应①2NO+O 2==2NO 2 反应②生成的NO 2再与水反应：3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO 反应③上述反应①、②属于循环反应，可将反应①×2+反应②，消去中间产物NO ，得出：4NO 2+ O 2+2H 2O ==4HNO 3 反应④如果反应④中O 2剩余，则将带火星的木条插入其中，木条复燃。

而题中木条不复燃，说明无O 2剩余。

守恒法专题守恒法是一种中学化学典型的解题方法，它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解，可以免去一些复杂的数学计算，大大简化解题过程，提高解题速度和正确率。

它的核心是用宏观的统揽全局的方式列式，不去探求某些细微末节，直接抓住其中的特有守恒关系，快速建立计算式，巧妙地解答题目。

常用的守恒法有质量守恒、物质的量守恒、元素守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。

在必要的时候，甚至可能用到多重守恒，即利用多种守恒列方程式（组）进行相关的计算。

一、质量守恒质量守恒是根据化学反应前后反应物的总质量与生成物的总质量相等的原理，进行计算或推断。

主要包括：①反应物总质量与生成物总质量守恒；②反应中某元素的质量守恒；③结晶过程中溶质总质量守恒；④可逆反应中反应过程总质量守恒。

【例题感悟】例1、在反应X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩尔质量之比为22：9，当1.6gX与Y 完全反应后，生成4.4gR，则在此反应中Y和M的质量比为（）（A）16：9 （B）23：9 （C）32：9 （D）46：9例2、1500℃时，碳酸铵完全分解产生气态混合物，其密度是相同条件下氢气密度的（）（A）96倍（B）48倍（C）12倍（D）32倍【练习实战】1.将100℃的200克硫酸铜饱和溶液蒸发掉50克水后再冷却到0℃时，问能析出胆矾多少克？（硫酸铜溶液度100℃时为75.4克,0℃时为14.3克）2.在一定条件下，气体A可分解为气体B和气体C ，其分解方程式为2A====B+3C 。

若已知所得B和C混合气体对H2的相对密度为4.25。

求气体A的相对分子量。

3.为了确定亚硫酸钠试剂部分氧化后的纯度，称取亚硫酸钠4g置于质量为30g 的烧杯中，加入6mol/L盐酸18mL(密度为1.1 g／cm3)，反应完毕后，再加2mL盐酸，无气体产生，此时烧杯及内盛物质的质量为54.4g，则该亚硫酸钠试剂的纯度为多少？二、物质的量守恒物质的量守恒是根据反应前后某一物质的物质的量不变的原理进行推导和计算的方法。

高中化学守恒法守恒法所谓“守恒” 所谓“守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒等作为依据，如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒等作为依据，寻找化学式中正负化合价总数绝对值相等;复分解反应中阴阳离子学式中正负化合价总数绝对值相等; 所带正负电荷总量相等; 所带正负电荷总量相等;氧化还原反应中氧化剂与还原剂得失电子总数相等; 失电子总数相等;几个连续或平行反应前后某种微粒的物质的量相等作为解题的基本思路。

的量相等作为解题的基本思路。

运用守恒法解题既可使繁乱的问题化难为易，运用守恒法解题既可使繁乱的问题化难为易，又可使复杂的既可使繁乱的问题化难为易计算化繁为简，从而提高解题的速度，提高解题的准确度。

计算化繁为简，从而提高解题的速度，提高解题的准确度。

中学化学计算中常见的守恒问题有如下几种情况: 中学化学计算中常见的守恒问题有如下几种情况: (1)电荷守恒 (2)电子守恒 (3)质量守恒一、电荷守恒【理论阐释】理论阐释】电解质溶液总是呈电中性，电解质溶液总是呈电中性，从而利用电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题。

即:Σ(阳离子的物质的量×阳离子的价数= Σ(阴阳离子的物质的量× 行解题。

阳离子的物质的量阳离子的价数) 阴离子的物质的量× 阴离子的价数); 离子的物质的量× 阴离子的价数 ; 或Σ(阳离子的物质的量阳离子的物质的量浓度×阳离子的价数) 阴离子的物质的量浓度× 浓度×阳离子的价数= Σ(阴离子的物质的量浓度×阴离子阴离子的物质的量浓度的价数)。

的价数。

【典例导悟】典例导悟】在无土栽培中，需配制一定量含在无土栽培中，需配制一定量含50 mol NH4Cl、16 mol KCl 、的营养液。

若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种和24molK2SO4的营养液。

高中化学三大守恒定律！今天给大家整理了高中化学三大守恒定律。

三大守恒定律是解决高考大题必不可少的技巧！那么，如何写化学中三大守恒式（电荷守恒，物料守恒，质子守恒）？这三个守恒的最大应用是判断溶液中粒子浓度的大小，或它们之间的关系等式。

电荷守恒即溶液永远是电中性的，所以阳离子带的正电荷总量＝阴离子带的负电荷总量。

例：NH4Cl溶液：c(NH+ 4)+c(H+)= c(Cl-)+ c(OH-)写这个等式要注意2点：1、要判断准确溶液中存在的所有离子，不能漏掉。

2、注意离子自身带的电荷数目。

如：Na2CO3溶液：c(Na＋)+ c(H＋)= 2c(CO32－)+ c(HCO3－)+ c(OH-)NaHCO3溶液：c(Na＋)+ c(H＋)= 2c(CO32－) + c(HCO3－)+ c(OH-)NaOH溶液：c(Na＋) + c(H＋) =c(OH-)Na3PO4溶液：c(Na＋) + c(H＋) = 3c(PO43－) + 2c(HPO42－) + c(H2PO4－) + c(OH-)物料守恒即加入的溶质组成中存在的某些元素之间的特定比例关系，由于水溶液中一定存在水的H、O元素，所以物料守恒中的等式一定是非H、O元素的关系。

例：NH4Cl溶液：化学式中N:Cl=1:1，即得到，c(NH4+)+ c(NH3•H2O) = c(Cl-)Na2CO3溶液：Na:C=2:1，即得到，c(Na+) = 2c(CO32－+ HCO3－+ H2CO3)NaHCO3溶液：Na:C=1:1，即得到，c(Na+) = c(CO32－)+ c(HCO3－) + c(H2CO3)写这个等式要注意，把所有含这种元素的粒子都要考虑在内，可以是离子，也可以是分子。

质子守恒即H+守恒，溶液中失去H+总数等于得到H+总数，或者水溶液的由水电离出来的H+总量与由水电离出来的OH-总量总是相等的，也可利用物料守恒和电荷守恒推出。

实际上，有了上面2个守恒就够了，质子守恒不需要背。

高中化学三大守恒：电荷守恒、物料守恒、质子守恒一、电荷守恒:溶液永远呈电中性;阳离子带的正电荷总量＝阴离子带的负电荷总量..例：NH4Cl溶液：cNH+4+ cH+= cCl-+ cOH-写这个等式要注意2点：1、要判断准确溶液中存在的所有离子;不能漏掉..2、注意离子自身带的电荷数目..如NaOH溶液：cNa＋ + cH＋= cOH-Na2CO3溶液：cNa＋+ cH＋= 2cCO2－3+ cHCO－3+ cOH-练习：1、请写出CH3COONa溶液中的电荷守恒式：2、请写出H2SO4溶液中的电荷守恒式：3、请写出KHCO3溶液中的电荷守恒式：二、物料守恒－－即加入的溶质组成中存在的某些元素之间的特定比例关系;由于水溶液中一定存在水的H、O元素;所以物料守恒中的等式一定是非H、O元素的关系..例：NH4Cl溶液：化学式中N:Cl=1:1;即得到;cNH+4+ cNH3H2O = cCl-Na2CO3溶液：Na:C=2:1;即得到;cNa+ = 2cCO2－3+ HCO－3+ H2CO3NaHCO3溶液：Na:C=1:1;即得到;cNa+ = cCO2－3+ cHCO－3+ cH2CO3写这个等式要注意;所有含这种元素的粒子都要考虑在内;既可以是离子;也可以是分子..三、质子守恒－－即H+守恒;溶液中失去H+总数等于得到H+总数;利用物料守恒和电荷守恒推出..实际上;有了上面2个守恒就够了;质子守恒不需要背..例：NH 4Cl 溶液：电荷守恒：cNH + 4 + cH += cCl - + cOH -物料守恒：cNH + 4 + cNH 3 H 2O = cCl -处理一下;约去无关的Cl -;得到;cH + = cOH - + cNH 3 H 2O;即是质子守恒 Na 2CO 3溶液：电荷守恒：cNa + + cH + = 2cCO 2－ 3 + cHCO － 3 + cOH -物料守恒：cNa + = 2cCO 2－ 3 + HCO － 3 + H 2CO 3处理一下;约去无关的Na +;得到;cHCO － 3+ 2cH 2CO 3 + cH + = cOH -;即是质子守恒.. 另一种思路：Na 2CO 3溶液中;水电离出的cH + = cOH -;但是部分H +被CO 2－ 3以1:1结合结合成HCO － 3;还有部分继续被HCO － 3结合成H 2CO 3;相当于被CO 2－ 3以1：2结合;而OH －不变;所以得到cOH - = 原来总cH + = cHCO － 3 + 2cH 2CO 3 + 剩余cH + 即cOH - = cH ++cHCO － 3+2cH 2CO 3练习：请写出NH 4Cl 溶液中的物料守恒式： 练习1、在下列反应中;aXO4－＋bY ―＋cH +＝dX 2++eY 2+8H 2O;化学计量数b 、d 分别为 A ．5;6 B ．10;2 C ．6;2 D ．10;52、0.5mol/L 的Na 2CO 3溶液中;下列有关离子浓度的叙述中;正确的是A 、cNa +:cCO 32－ ＝2:1B 、cNa +>cCO 32－>cHCO 3－>cH +>cOH －C 、cNa +＋cH +＝cCO 32－＋cHCO 3－＋cOH －D 、cNa+＝2cCO32－＋cHCO3－＋cH2CO33、常温时;将V1mL c1 mol/L 的醋酸滴加到V2mL c2 mol/L 的烧碱溶液中;下列结论正确的是A.若V1=V2;且混合溶液pH<7;则有c1<c2B.若V1=V2;c1=c2;则混合溶液中cNa+=cCH3COO－C.若混合溶液的pH=7;则有c1V1>c2V2D.若混合溶液的pH=7;则混合溶液中cNa+>cCH3COO－4、在25℃时;将pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的CH3COOH溶液等体积混合后;下列关系式中正确的是A、c Na＋＝c CH3COO－＋c CH3COOHB、c Na＋＞c CH3COO－＞c OH－＞c H＋C、c H＋＝c CH3COO－＋c OH－D、c CH3COO－＞c Na＋＞c H＋＞c OH－5、常温时;将V1mL c1mol/L的氨水滴加到V2mL c2mol/L的盐酸中;下述结论中正确的是A．若混合溶液的pH＝7;则c1V1＝c2V2B．若V1＝V2;c1＝c2;则混合液中cNH4+=cCl－C．若混合液的pH＜7;则混合液中c Cl－＞cNH4+＞CH+＞COH－D．若V1＝V2;且混合液的pH＜7;则一定有c1＜c26、等体积的下列溶液;阴离子的总浓度最大的是A 0.2mol/L K2SB 0.1mol/L BaOH2C 0.2mol/L NaClD 0.2mol/L NH42SO47、把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合;则混合溶液中微粒浓度关系错误的是A．cCH3COO－＞cNa+ B．cHAc＞cAc－C．2cH+＝cAc－－cHAc D．cHAc+ cAc－=0.01mol/L9、一定温度下;Na2CO3溶液中Na＋/CO32－＝a;加入一定量的水稀释;稀释后溶液中Na＋与CO32－之比A 大于aB 小于aC 等于aD 无法确定10、在0.1 mol/LNaHCO3溶液中有关粒子浓度关系正确的是a+＞cHCO3－＞cCO32－＞cH+＞cOH－a++cH+=cHCO3－+cCO32－+cOH－a++cH+=cHCO3－+2cCO32－+cOH－a+=cHCO3－+2cCO32－+cH2CO311、NH42CO3溶液中存在_______种粒子..试完成下列问题：1根据电荷守恒;写出一个用离子浓度表示的等式：；2根据水的电离;写出一个含有c H+和c OH-的等式：；3根据NH42CO3中;C、N原子个数关系;写出一个含有c NH4+和c CO32-的等式： ..。